采取以上两项处理措施后,对7个墩柱的裂缝及箱梁进行了观测,表明处理后,整体趋势是柱顶端裂缝明显缩小,但立柱底部原有裂缝较以前略有扩大,并有少量新裂缝出现;固结改铰接后,箱梁继续向外侧偏转(尤以桥台处最为明显),箱梁相对桥台向外侧错位,转弯匝道超高由4%变为2~2.5%,但仍满足行车要求,经对全桥进行荷载试验和专门对C匝道进行静动荷载试验,试验结果表明,桥梁结构满足受力要求。拉力支座的受力在设计预期内,于1997年8月1日开放通车,但遗留了部分问题。
3.第二次加固处理
3.1加固原因
1999年5月,为对该立交的运营状态进行检验,组织对通车运营近两年的创业立交匝道桥的桥墩、支座、伸缩缝等进行了长达7个月的全面检测,检测结果主要有:
(1)转弯匝道的墩柱顶均发生不同程度的偏移,但偏移不大,除F4倾斜1.23%外,其余在1%以内。原左转弯匝道的7个固结墩改为铰接后,墩内侧裂缝数量基本不变,部分裂缝有增大趋势,左转弯匝道G、H的固结墩在竣工前未发现裂缝,仍为固结墩,此次发现内侧分别有10条、19条裂缝。右转弯匝道I、J的固结墩仍未发现裂缝。
(2)转弯匝道的支座均发生不同程度的偏移,从横向看均是外移,即向圆弧圆心相反方向移动,最大为F3=94mm,F5=89mm(两支座与原固结墩F4邻近),F匝道较大,其余匝道较小,从纵向来看,前后不一,位移不大,但部分支座上钢板横向扭转角超过2%。
(3)经过第一次加固处理及两年运营考验,匝道桥工作状态正常;墩柱裂缝趋于缓和,桥面高程变化趋于稳定,支座横向位移得到控制。
由于箱梁、墩柱偏位仍然存在,加上通车后增加了汽车制动力、离心力的影响,该立交部分匝道桥仍有不稳定的倾向,决定进行第二次加固处理。
3.2加固设计
通过采用3D-BSA程序进行计算和曲线桥结构分析软件ASCB复算,确定加固范围为C、D、E、F、G、H六条匝道,每条匝道在每联接近中部加固一个墩(即加固C4、D4、E4、F4、G3、H2六个墩),墩与梁的联结方式采用固结,同时加大墩身强度,并在外弧侧加一根桩基。加固总体设计如图所示。
3.3加固施工方法
加固施工步骤如下:
(1)先测量加固墩未施工时的状况,如柱顶偏移值、柱顶断面桥两侧高程,并做好标记、记录,作为加固工程竣工后检测的原始资料。
(2)平整场地,在加固墩附近外弧侧加辅助支撑,采用贝雷架支撑,以确保施工作业和行车安全。
(3)加桩基施工,先开挖基坑,锤击打入钢护筒至桩底高程,采用人工挖孔桩施工120cm、25#砼桩基,新旧桩连线为半径方向,新旧桩净距为320cm。当新桩砼达到强度后,桩顶需预压1300KN,持荷时间大于4h,使其完成部分沉降量,采用设反力梁与千斤顶施加压力。
(4)开挖旧桩桩顶、检查桩顶处裂缝情况,记录裂缝长度和宽度。对桩顶2m范围内的砼保护层凿毛,深度2~3cm,钻孔插入20锚筋,然后在孔内灌注环氧砂浆进行封孔。绑扎承台钢筋,浇注承台砼。
(5)在梁底钻孔均匀布置25锚筋,采用“植筋法”工艺,由于钻孔时要穿过梁底多层钢筋网,施工较为困难,在不减少其抗拔力的前提下,可适当移动位置和调整深度。
(6)对原120cm墩柱保护层砼凿毛,深度小于2cm,在柱身按30×30cm间距梅花型钉入金属膨胀螺栓,螺栓安全剪力大于7.5KN。再绑扎墩身钢筋,分两次浇注墩身砼,减少墩身砼的收缩变形量,特别注意使墩顶与箱梁连接处的砼浇注密实。
(7)承台、墩身砼在凝固期,应注意减少震动,采取封闭交通或限制载重大于5t的大货车行驶的交通管制措施。
来源:考试大
3.4加固功效
经过第二次加固,可达到5个功效,从而使立交匝道桥的使用功能更加安全可靠:
(1)加固墩本身横向抗弯扭(向外弧侧)能力有较大加强,能抗衡来自不平衡恒载、弦向温度变位、活载离心力、弦向活载制动力的影响。